平面凸轮零件走刀路线计算及数控铣编程

平面凸轮零件图如图1所示，工件的上、下底面及内孔、端面已加工。完成凸轮轮廓的程序编制。

解：① 工艺分析。从1的要求可以看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，内孔为设计基准，其余表面包括4-Ф13Ｈ7孔均已加工。故取内孔和一个端面为主要定位面，在连接孔Ф13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。

因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。

② 加工调整。零件加工坐标系Ｘ、Ｙ位于工作台中间，在Ｇ53坐标系中取Ｘ＝-400，Ｙ＝-100。Ｚ坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用Ф20的立铣刀，零件上端面为Ｚ向坐标零点，该点在Ｇ53坐标系中的位置为Ｚ＝-80处，将上述三个数值设置到Ｇ54加工坐标系中，即Ｇ54：Ｘ＝-400，Ｙ＝-100，Ｚ＝-80.凸轮轮廓加工工序卡见表8-17。

表1　铣凸轮轮廓加工工序卡

弧BC的中心Ｏ1点：③ 数字处理。该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而要计算出基点坐标，才可编制程序。在加工坐标系中，各点的计算坐标如下。

Ｘ＝-（175＋63.8）　　sin8°59′=-37.28

Y＝-（175＋63.8）　　cos8°59′=-235.86

弧EF的中心Ｏ2点：

X2 + Y2= 692

(Ｘ-64)2+ Y2= 212

X=65.75,Y=20.93

解之得

弧HI的中心Ｏ4点：

Ｘ＝-（175＋61）cos24°15′=-215.18

Y＝（175＋61）sin24°15′=96.93

弧DE的中心Ｏ5点：

X2 + Y2= 63.72

(Ｘ-65.75)2+ (Y-20.93)2= 21.302

X=63.70,Y=-0.27

解之得

B点：

X＝-63.8sin8°59′=-9.96

Y＝-63.8cos8°59′=-63.02

C点：

X2 + Y2= 642

(Ｘ＋37.28)2+ （Y＋235.86）2= 1752

X=-5.57,Y=-63.76

解之得

D点：

(Ｘ-63.70)2+ （Y＋0.27）2= 0.32

X2 + Y2= 642

X=63.99,Y=-0.28

解之得

E点：

(Ｘ-63.7)2 + (Y＋0.27)2= 0.32

(Ｘ-65.75)2 + (Y-20.93)2= 212

X=63.72,Y=-0.03

解之得

F点：

(Ｘ＋1.07)2 + (Y-16)2= 462

(Ｘ-65.75)2 + (Y-20.93)2= 212

X=44.79,Y=-19.6

解之得

G点：

(Ｘ＋1.07)2 + (Y-16)2= 462

X2  + Y2= 612

X=14.79,Y=59.18

解之得

H点：

Ｘ＝-61cos24°15′=-55.62

Y＝61sin24°15′=25.05

解之得

I点：

X2 + Y2= 63.802

(Ｘ＋215.18)2+(Y-96.93)2=1752

X=-63.02,Y=9.97

根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线，如图2所示。

④ 编写加工程序。凸轮加工的程序及说明见表2。

表2  凸轮加工的程序   参数设置：H01=10;G54:X=-400,Y=-100,Z=-80